基于局部三维协同仿真技术的X波段窄带腔体滤波器设计

从耦合矩阵出发,建立耦合谐振型滤波器电路模型。利用Ansoft的Designer仿真软件对滤波器模型进行分析优化,得到滤波器级间耦合系数和输入、输出端口耦合系数等滤波器电路设计参数。根据得到的滤波器电路设计参数,应用Ansoft的HFSS软件分别建立滤波器物理级间耦合物理窗以及输入、输出端口等局部物理模型并对其进行分析优化得到所需物理尺寸参数。利用局部仿真参数建立整体滤波器仿真物理模型,通过分析优化最终设计出符合指标要求的腔体滤波器。应用该方法设计并制作了一个中心频率9GHz、带宽30MHz的腔体滤波器,设计值与实测指标吻合很好。     

YIG调谐带通滤波器相位一致性设计

针对现代电子设备对YIG调谐滤波器相位一致性的要求,从工程设计角度分析了影响其相位特性的因素,并总结了通带内相位的变化规律,提出采用YIG调谐带通滤波器多路集成设计实现相位一致性的最佳方案,解决了磁性器件中磁滞、非线性、温漂等关键因素引起的相位特性问题。简要介绍了YIG调谐带通滤波器多路集成设计中多路集成耦合结构、集成磁路及各路精确补偿等重要环节的仿真优化等设计。调谐频率2~6GHz四通道YIG幅相一致性YIG带通滤波器设计结果表明,各通道间相位一致性:±8°,幅度一致性:±1.5dB,满足设计要求。     

基于IronPython的YIG调谐滤波器自动建模

针对YIG调谐滤波器仿真设计过程中大量的复杂建模问题,提出采用IronPython脚本语言实现自动建模的方法。通过SharpDevelop实现可视化界面编程,采用VS2013+PTVS开发基于IronPython语言的ANSYS EM脚本,实现了0.38~2 GHz、2~6 GHz、6~18 GHz和18~26.5 GHz等四种YIG滤波器的磁路与谐振结构的参数化自动建模,具有一键调用、模型参数化修改、全自动化建模、后续新器件可集成等功能。每个模型建立耗时约40 s,对于提高YIG滤波器设计效率,实现知识共享具有积极的意义.     

松耦合电能传输系统的分析与研究

文章介绍了松耦合电能传输系统的结构,并对其进行磁路模型分析,得出影响效率的关键参数。然后通过大型有限元软件ANSYS软件对EI松耦合变压器进行仿真,得出效率和这些参数的关系曲线。最后搭建了EI型松耦合变压器系统实验平台进行实验,验证了仿真和磁路数学模型的结果。     

基于Maxwell 12的稀土永磁同步电机设计优化

针对传统的场路耦合法设计,永磁同步电动机磁路计算不准确的问题,采用永磁电机设计软件Maxwell 12完成对永磁同步电动机的设计优化。首先用该软件中的磁路法设计软件Rmxprt进行设计,对其中永磁体磁化方向长度和气隙对电机性能的影响作进行分析;然后再用其中的有限元分析软件Maxwell2D对永磁同步电动机的电磁场进行仿真,对设计进行合理性分析,最后结合两者的结果完成电机的优化设计。     

基于电路-磁路耦合的感应型滤波换流变压器仿真与验证

感应型滤波换流变压器是一种利用变压器耦合绕组的安匝平衡作为滤波机理的变压器,为了研究其内部磁通链的耦合关系,建立电路-磁路模型很有必要。以绕组的连接方式为基础,建立了电路和电磁感应模型,以铁芯和绕组的空间几何结构为基础,考虑铁磁材料中的涡流效应,建立了磁路模型。铁芯的非线性磁阻用集总参数模型表示,并用微粒群优化(PSO)算法进行优化,最后以感应型滤波换流变压器的实际设计参数为依据,对感应型滤波换流变压器的滤波绕组接入滤波器前后的一次绕组电流和励磁电流进行了仿真对比。动模实验验证了所建模型的正确性与准确性。所建模型为感应型滤波换流变压器的阻抗设计提供了理论依据,并对正确分析感应型滤波换流变压器的运行性能具有重要意义。     

可变带宽YIG调谐带阻滤波器仿真设计

为了提高电子仪器、设备的抗干扰能力,适应日益复杂的空间电磁环境,给出了一种新型的可变带宽YIG调谐带阻滤波器设计。通过磁路结构、耦合模式、驱动电路设计、仿真和优化,采用自屏蔽同体磁路、稳恒直流磁场、双路对称级联耦合和数字控制及补偿技术,在6~12GHz频率范围,实现了-40dB阻带宽度0~20MHz范围任意可调。使用中可通过数字控制端口便捷选择原阻带带宽模式、可变带宽模式或双阻带模式等三种典型的工作模式,抑制不同频率和频宽的大信号阻塞干扰。     

永磁调速器的磁路结构设计

永磁调速器作为一种新型的调速节能设备,安装在电机与负载之间,采用全新的磁路耦合原理,通过调节气隙实现转速的控制.结合永磁耦合器与永磁电机的相关理论,设计了小功率永磁调速器,通过对磁路结构进行三维动态磁场仿真,分析磁路的形成机理、耦合原理.仿真结果表明这种磁路结构设计合理、可行.在此基础上,完成了磁路相关参数的优化设计.     

串联混合型有源电力滤波器的仿真研究

通过建立混合系统的单相等效电路图,分析了串联混合型电力滤波器的补偿特性,并且给出了无源滤波器的参数设计、耦合变压器的参数设计、输出滤波器的设计及有源滤波器主电路的选择.利用MATLAB构建了仿真模型,给出了仿真参数,得到了仿真结果.仿真结果表明了串联混合型有源电力滤波器理论分析的正确性.     

一种微型化数控YIG调谐滤波器设计

简要叙述了一种微型化数控YIG调谐滤波器的设计方案,介绍了谐振电路、磁路、激励器及补偿电路等仿真设计方法,借助LTCC、微组装工艺技术制作了实物样品。试验结果表明,谐振电路、磁路的微型化可有效减小YIG体积,磁电集成一体化设计可实现组件的微型化,经测试性能指标达到应用要求,可满足现代通信、雷达、电子对抗、导航等微型系统应用需求。     

闭磁路磁电式转速转矩传感器的研究

在磁电式转速转矩传感器的设计中,齿的个数是一个重要的参数而闭磁路式传感器的磁路计算比较复杂,没有很好的确定齿数的公式。针对上述问题,提出了一种基于有限元分析软件Ansoft Maxwell确定闭磁路磁电式传感器齿数的方法,通过使用Ansoft Maxwell建立一种量程为20 N.m任意齿数的闭磁路磁电式传感器的三维模型并进行仿真,根据仿真结果计算出其合适的齿数并进一步以得出的齿数建立新模型进行仿真试验确认了该方法的可行性。实验表明这种齿数确定方法具有较强的实用性。     

基于Pspice的电动汽车用开关磁阻电动机建模与仿真

本文提出了一种基于通用电路分析软件Pspice的开关磁阻电动机(SRM)的动态仿真模型.模型中利用有限元计算的SRM磁化曲线数据,电路部分采用反电动势模型,并考虑了可变电感动态变化对绕组反电动势的影响,利用适当的控制源将SRM的电路和磁路相耦合.利用提出的Pspice仿真模型,对研制的12/8极20kW电动汽车用SRM进行了仿真计算,实验结果验证了该模型的正确性,对SRM的进一步优化设计、优化控制等均具有指导意义.     

一种新型飞轮储能用三定子三自由度磁轴承

针对现有飞轮储能用三自由度磁轴承径-轴向磁路耦合严重、承载力不足的特点,研究了一种无耦合、承载力大的三定子三自由度磁轴承。介绍该磁轴承的拓扑结构和工作原理,采用等效磁路分析方法对磁轴承的径向磁路和轴向磁路进行计算,得出了磁轴承的数学模型,并给出磁轴承主要参数的设计方法及参数结果。利用仿真软件ANSYS对轴承的所处磁场和转子承载力情况进行计算和分析,并利用MATLAB/Simulink进行静态性能仿真。磁场分析结果表明,该三定子三自由度磁轴承能够避免径向-轴向间的磁路耦合,从而能够扩大系统线性工作范围和稳定裕度,提高磁轴承系统的控制性能。受力分析结果表明,相比于同外径尺寸的其它磁轴承,该磁轴承具有承载力大的优点。仿真结果与设计值一致,仿真结果验证了该新型磁轴承的结构的合理性及参数设计结果的正确性。     

一种弹载永磁同步电机的综合物理场计算

主要研究了一种600 W,13 000 r/min的弹载永磁同步电动机的设计、综合物理场仿真分析及优化。电机主要结构尺寸以等效磁路法为基础进行确定,然后通过有限元软件对电机电磁特性进行仿真分析和关键参数优化,在根据有限元对电机温升进行计算,最后根据优化结果制造样机,对样机进行测试,根据测试结果和电机的技术要求调整电机各参数至最佳状态。     

YIG滤波器统调技术—双选滤波器

本文主要介绍YIG滤波器统调技术——双选滤波器在磁路、腔体、小球等方面采用特殊设计措施,作出了1～5.4GHz的双选滤波器,达到了国外同类产品性能。并提出了应用YIG双选滤波器时的主要技术问题,介绍了双选滤波器的几种应用途径。     

基于弓张式GMM发音振子的磁路设计及分析

为优化超磁致伸缩发音振子的电磁性能,通过建立振子磁路模型,推导得到了磁路内磁场强度的表达式;通过分析和设计发音振子电磁结构,确定了驱动线圈的线径、匝数和永磁体的剩磁等磁学参数;通过有限元仿真,分析了弓张结构采用不同材料时振子内部磁场的分布情况,表明当采用弹簧钢材料时能满足内部磁场强度和均匀性的要求;通过制作试验样机并测试棒料边缘处的磁场强度,验证了仿真和理论结果的可靠性。最终结果表明,理论和仿真模型能在一定程度上反映磁路元件磁学参数和材料属性对内部磁场的影响,对发音振子的磁路设计具有一定的指导意义。     

布局对EMI滤波器性能影响的研究

由于近场耦合效应的影响,EMI滤波器元件相同但是布局不同时,在滤波性能上会表现出极大的差异.EMI滤波器对电磁场非常敏感,因此它的布局设计是非常关键的.本文以??型滤波器为研究对象,对几种典型布局情况下的滤波性能进行了比较研究.通过有限元分析软件提取了不同布局情况下的近场耦合参数,建立了包含近场耦合参数的滤波器高频模型,借助该模型可以对滤波器在150kHz～30MHz频率范围内的性能进行准确的预测.仿真和实验结果表明,滤波器中电容引线长度、接地情况和安放位置以及PCB输入输出走线的布置对滤波性能有重要的影响.     

基于田口法的内嵌式永磁电动机的优化设计

首先基于传统的电机本体设计方法,获得一台15 kW、102 V的内嵌式永磁电动机的基本设计参数,然后利用基于等效磁路法的RMXPRT软件对该内嵌式永磁电动机的一些重要设计参数进行优选,得到较为理想的参数范围。最后,引入一种新颖的优化方法——田口法,以内嵌式永磁电动机的气隙长度、永磁体厚度与宽度、磁桥长度和宽度作为优化变量,以效率和磁钢用量作为优化目标对电机进行优化设计。确定最优方案后将其导入到电磁场有限元分析软件Maxwell进行仿真,以对所设计电机进行合理性分析。优化后效果明显,对实际应用具有一定的指导意义。     

基于LTCC/LTCF的数控YIG调谐激励器设计与实现

基于LTCC/LTCF复合集成技术,对包含DC-DC电源变换电路的YIG调谐数字激励器进行集成化设计。电路基板由LTCC和LTCF两种材料复合层叠而成。通过Maxwell 3D软件进行仿真设计,利用LTCF材料的磁特性,在基板内集成了DC-DC电源所需的电感器,取代了高度较高的表贴式电感。将电感仿真结果导入Durst Graffy软件,与其它电路元件一起进行布局布线,实现了YIG激励器的平面化设计。最后,通过多次烧结工艺试验,成功实现了YIG激励器电路基板样品的制作。预计组装完成后,激励器高度将缩减到约原先PCB电路的44%。     

潮流能永磁发电机电磁设计与仿真分析

为优化75kW潮流能永磁发电机的磁路结构设计,本文根据技术要求和边界条件,选择合适的电磁拓扑,初步确定电磁结构,然后采用有限元仿真分析软件计算电磁参数,并针对涡流损耗、第二气隙、拉杆环流等问题专题分析。结果表明,采用有限元仿真分析软件计算电磁参数直观、准确,第二气隙、拉杆环流的仿真分析结果为磁路结构的设计提供依据。